Электропривод Советский патент 1989 года по МПК H02P6/18 

(Л

СП

сд

оо

3151531

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромеханических приводных устройствах различного назначения, например для привода лентопротяжных механизмов аппаратуры магнитной записи.

Цель изобретения заключается в снижении энергопотребления посредством стабилизации зоны нейтральной Q коммутации электродвигателя в диапазоне частот вращения.

На чертеже представлена блок-схема вентильного электропривода.

Электропривод содержит магнитоэле-t5 ктрическую синхронную машину с индуктором из постоянных магнитов на роторе 1 и трехфаз.ной обмоткой статора 2, подключенной к выходам 3 трех усилителей 4, 5 и 6, соединенных между 20 собой по кольцевой схеме через фазо- сдвигающие RC-цепи 7, 8 и 9, резисторы 10 которых включены между выходами 3 предьщущих и входами 11 последующих усилителей, а конденсаторы 25 12 включены параллельно их входам 11. Параллельно резисторам 6 включены пос- ледовательно соединенные дополнительные резистор (R ) 13 и конденсатор (С ) 14, образующие дополнительную ЗО корректирующую RC-цепь.

Устройство работает следующим обазом.

При включении напряжения питания в цепи трех усилителей 4, 5 и 6, сое- ,, иненных по кольцевой схеме через фа- зосдвигающие ЕС-цепи 7, 8 и 9, возниают низкочастотные незатухающие колеания с частотой, меньшей частоты собственных колебаний синхронной ма- 40 ины. При этом фазы обмотки статора 2 поочередно подключаются к источнику питания с частотой, определяемой параметрами апериодических звеньев, состоящих из резисторов 10 и конден- д саторов 12, величины которых выбраны из условий обеспечения автоколебательного режима в кольцевой схеме и за- паздьшания сигналов управления по фазе на угол f/3 для создания нейтраль- 50 ной коммутации тока в фазах обмотки статора 2 при частотах вращения ротора 1, незначительно отличающихся от пусковой. Возникающее при поочередном подключении к источнику питания фаз обмотки 2 вращающееся магнитное поле втягивает ротор 1 в синхронизм, при этом частота вращения ротора 1 соответствует частоте автоколебаний

9.4

с учетом числа пар полюсов синхронной машины. ЭДС вращения, наводимая индуктором ротора 1 в обесточенных фазах обмотки статора 2 на пусковой частоте вращения, имеет достаточную величину для принудительного переключения по кольцу усилителей 4, 5 и 6 поэтому, претерпевая в RC-цепях 7, 8 и 9 соответствующий фазовый сдвиг и поступая на входы 11 усилителей 4, 5 и 6, она управляет коммутацией тока в обмотке статора 2. Указанный процесс коммутации по сигналам ЭДС, вращения каждой фазы аналогичен процессу коммутации вентильного электродвигателя от отдельного датчика положения ротора и обеспечивает повышение частоты вращения ротора до величины, определяемой напряжением питания и моментом нагрузки на валу электродвигателя. При повышенной частоте вращения ротора 1 фазовое запаздывание сигналов управления в апериодических звеньях, состоящих из резисторов 10 и конденсаторов 12, превышает величину /Г/3, что наряду с известным влиянием индуктивности обмотки статора 2 на скорость нарастания тока в ней вызывает эффект увеличивающегося с частотой отставания зоны нейтральной коммутации. Уменьшение и стабилизация величины этого отставания в широком диапазоне частот вращения достигаются при помощи элементов опережающей фазовой коррекции, состоящих из последовательно соединенных резисторов 10 и конденсаторов 12. С увеличением частоты вращения определенная часть сигналов управления поступает на входы 11 усилителей 5 и 6 через указанные цепи коррекции, получая при этом положительный фазовый сдвиг, который компенсирует запаздывание сигналов управления при прохождении их через апериодические звенья, состоящие из резисторов Ш и конденсаторов 12.

Величины резисторов 13 и конденсаторов 14 цепей коррекции выбираются таким образом, чтобы в широком диапазоне частот вращения запаздывание сигналов управления поддерживалось стабильным, соответствующим зоне нейтральной коммутации, при сохранении режима автоколебани;:. для чего в случае Cd 0,3 С, то ,3, а если С, то R 9 любое.

Технические преимущества предлагаемого вентильного электропривода в сравнении с прототипом заключаются в том, что в нем можно получить широкий диапа- зон изменения частоты вращения вала ротора при сохранении высокой экономичности энергопотребления. Использование его, например, в лентопротяжных механизмах портативной аппа- ратуры Магнитной записи позволяет получить ряд стабилизированных скоростей транспортирования магнитного носителя без применения дополнительных узлов переключаемых механических ре- дукторов.

Формула изобретения

Электропривод, содержащий магнитоэлектрическую синхронную машину с ин- дуктором из постоянных магнитов на роторе и трехфазной обмоткой статора.

подключенной к выходам трех усилителей, соединенных между собой по коль цевой схеме через фазосдвигающие блоки по числу фаз машины, составленные из RC-цепей и включенные между входом усилителя и началом обмотки смежной фазы синхронной машины, при этом параметры RC-цепей выбраны из усло- ВИЯ возникновения автоколебаний с частотой, меньшей частоты собствен- ных колебаний синхронной машины, о т- личающийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей при-,,изменении частоты вращения синхронной машины, введены дополнительные корректирующие КС-цепи, которые включены параллельно резисторам упомянутых фазосдвигающих RC-цепей, при этом параметры дополнительных корректирующих RC-цепей выбраны из условия сохранения режима автоколебаний.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к приводным устройствам аппаратуры магнитной записи. Цель изобретения заключается в повышении энергетических показателей при изменении частоты вращения. Электропривод содержит магнитоэлектрическую синхронную машину с трехфазной обмоткой 2, подключенной к выходам трех усилителей 4,5,6, соединенных между собой по кольцевой схеме через фазосдвигающие RS - цепи. Электропривод дополнительно содержит последовательно соединенные резистор 13 и конденсатор 14, включенные параллельно резисторам упомянутых RS - цепей. 1 ил.

Редактор Л.Веселовская

Составитель В.Тарасов

Техред А.Кравчук Корректор М.Шароши

Заказ 6291/54

Тираж 531

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Подписное